荧光光谱原理设分子能级为基态Sa，激发态Sb。分子在能级Sa和Sb上的分布按照波尔兹曼分布规律：基态上分子数目变化速率为平衡时（稳定态），上式为0：又有：迁移几率（爱因斯坦系数）偶极强度频率ν处的入射光强推导出：Sb通过发射光子从回到Sa的几率，即衰减常数λSb上的分子去激发速率上式的一个解为可见激发态上的分子数目以指数形式衰减，衰减常数为AbaSb的辐射寿命为（此处参考指数衰减）此仅当吸收的光子和随后发射的光子相同时候有效，即全部吸收的光能量通过辐射过程全部发出光子消耗掉。而实测时激发态寿命很少和上述寿命一致，因为激发态除了直接发射光子外有很多其他途径失去能量。Sb通过发出荧光回到Sa的过程的反应速率，即固有荧光速率常数kFSb回到Sa的其他非辐射途径包括内转变，系统间转变，猝熄作用，其速率常数分别为kIC,kIS,kQ[Q]则Sb总的去激化（熄灭）常数为kF+kIC+kIS+kQ[Q]...

光谱学的种类不同种类的光谱学观测不同的物理量，根据所量测的不同物理量而有不同的名字。电磁波的吸收与放出（electromagneticspectroscopy）巨观摆动的振幅（acousticspectroscopy）粒子的动能（electronenergylossspectroscopy）粒子的荷质比（massspectrometry）原子、分子的作用截面积（crosssection）

文献J.F.JamesandR.S.Sternberg(1969),TheDesignofOpticalSpectrometers（ChapmanandHallLtd）James,John(2007),SpectrographDesignFundamentals(CambridgeUniversityPress)ISBN0-521-86463-1Browning,John(1882),Howtoworkwiththespectroscope:amanualofpracticalmanipulationwithspectroscopesofallkindsPalmer,Christopher,DiffractionGratingHandbook,6thedition,NewportCorporation(2005).[1]

解释原子和分子在吸收特定的能量后会改变状态。原子的状态是由电子在原子轨道上的位置来决定。在某一个轨道上的电子在吸收一个能量相等于两条轨道的能量差异的光子之后，可以被激发到能量较高的轨道上。分子的状态是由振动和转动的模式来决定，振动和转动的模式像原子的轨道也有一定的能量，也可以在吸收一个光子之后被激发。在分子和原子的状态，激发态都不能维持：经历很短的一段随机的时间，被激发的原子和分子就会回到原来能量较低的状态。在原子，被激发的电子释放出一个光子，回到能量较低的轨道；在分子，震动或转动减缓，也会释放出一个光子。当这些衰减发生时，释放出的光子无须以原来的方向前进，而是随意的向各处散发，最普通的状况是与原来的光子方向成45度角。这是用于气体放在观测者和光源之间的任何一种情况：观测者将在光谱中看见一个波长与被吸收的能量一致的空隙，尽管对应于这些空隙的光子被再发射出来，但是再发射的光子是向着四面八方散...

基础原理当光线照射到分子并且和分子中的电子云及分子键结产生相互作用，就会发生拉曼效应。对于自发拉曼效应，光子将分子从基态激发到一个虚拟的能量状态。当激发态的分子放出一个光子后并返回到一个不同于基态的旋转或振动状态。在基态与新状态间的能量差会使得释放光子的频率与激发光线的波长不同。如果最终振动状态的分子比初始状态时能量高，所激发出来的光子频率则较低，以确保系统的总能量守衡。这一个频率的改变被名为Stokesshift。如果最终振动状态的分子比初始状态时能量低，所激发出来的光子频率则较高，这一个频率的改变被名为Anti-Stokesshift。拉曼散射是由于能量透过光子和分子之间的相互作用而传递，就是一个非弹性散射的例子。关于振动的配位，分子极化电势的改变或称电子云的改变量，是分子拉曼效应必定的结果。极化率的变化量将决定拉曼散射强度。该模式频率的改变是由样品的旋转和振动状态决定。历史背景虽然光...